快速城鎮化地區生態-環境-經濟耦合協同發展研究綜述

楊玉珍

河南師范大學商學院，河南 新鄉 453007

城鎮化是經濟發展、社會進步的必然路徑，是我國經濟增長的巨大引擎和擴大內需的最大潛力。2013年中央經濟工作會議更是把城鎮化作為經濟工作的主要任務。2013年末，我國城鎮化率達53.7%，按戶籍人口計算35.7%，進入快速城鎮化階段，處于“城市病”集中爆發期，積極穩妥推進城鎮化的同時，需要切實提高城鎮化質量，尋求城鎮化與生態、環境、經濟的協同發展路徑。

國內外不乏城鎮化與生態、環境雙向作用關系的研究，一方面關注城鎮化、城市經濟增長對資源(Ascione等，2009)、生物多樣性、水文系統（Haase,2009）、區域氣候、風向(Grimm 等，2008；Hang等，2009)及生物地球化學循環（Kim，2011）、環境污染（Martínez和 Maruotti，2011）等的影響作用及系數；另一方面關注土地、水、能源資源、環境容量、生態安全等對城鎮化進程的約束機理和制約效應（York, 2007）。基于這一雙向作用關系尋求包容性綠色增長(World Bank, 2012)、低碳城市、精明增長(ULI, 1999)等城市可持續發展路徑。然而，由于英美等發達國家城市化進程相對較長，總體上穩步推進，國情不同于我國當前快速城鎮化階段，因此，國外鮮見快速城鎮化地區的研究，僅有的研究也是基于日韓城鎮化快速發展的特征進行政策建議借鑒(Saito等，2003)。基于此，通過快速城鎮化地區生態-環境-經濟耦合協同發展的文獻綜述，查找研究的不足和努力的方向，將生態文明貫徹到城鎮化實踐中，指導我國城鎮化的快速發展與質量提升。

1 快速城鎮化地區的判定及其問題研究

1.1 快速城鎮化地區內涵、外延的界定

國外學者較多地依據城鎮化軌跡劃分城鎮化階段，判定快速城鎮化地區，國家尺度上，Northam（1975）將一國城鎮化軌跡“S”型曲線中 30%~70%的階段稱為快速發展期，對應地區為快速城鎮化地區。30%~70%的快速發展期在我國又被劃分為30%~50%的規模數量型增長和 50%~70%的結構內涵型增長階段。Friedmann（2006）將中國界定為城鎮化以驚人速度增長（urbanizing at break-neck speed）的地區。區域尺度上的界定尚沒有統一標準，基于城鎮化水平和速度，國內一部分學者從狀態上進行界定，認為快速城鎮化地區是我國城市化進程和現代化進程中的核心區域，發展具有開拓性、實驗性、示范性；是大區域的重點開發對象，能夠帶動其他區域發展（李庚，2011）。另一部分學者從速度上衡量，將快速城鎮化地區界定為城鎮空間擴張迅速、經濟超常規發展、區域間聯系和影響加大，城市發展呈現區域化態勢的地區，具體衡量標準為城鎮化水平年均提高 1.5%以上，經濟增速保持在10%以上，建設用地年均增長2%以上（吳新紀等，2005）。區位布局上，快速城鎮化地區是在傳統的城市與鄉村地域之間所形成的新型城鎮區域，是具有獨特特征、結構和功能的地域單元（曹珊，2011）。

1.2 快速城鎮化地區存在問題

由于劇烈的人為擾動和自我調節能力的有限，快速城鎮化地區生態、環境、經濟問題多發。概括為區內問題和區際矛盾，區內問題分為公共綠地不足、城市無序蔓延、土地利用/覆被變化強烈、土地能源等資源短缺與浪費并存、生態環境人工化、生態風險加劇等生態問題（王曉嶺等，2012）；水環境污染、空氣質量下降、熱島效應明顯、人居環境臟亂、環境保護基礎設施滯后、環境污染加劇等環境問題；以及人口急劇增加、產業結構不合理、增長方式粗放、產業生態化程度不高、服務業發展滯后等經濟問題（姚士謀等，2012）；以及交通擁堵、公共服務短缺、農業生產污染、食品安全問題頻發、社會結構破碎、文化脈絡斷裂等社會問題（Chen,2007）。導致生態、環境、經濟系統間生態經濟系統協調度降低（王振波等，2011），生態及人居環境與經濟發展不協調(吳良鏞，2010)，存在難以逆轉的“建設性破壞”，產生自然生態和經濟社會系統的災變危機（黃勇和王錦，2010）。區際矛盾表現為快速城鎮化地區借助空間位置關系、政策空洞對周邊區域進行生態、文化景觀、物質、精神層面的剝奪（方創琳和劉海燕，2007），或多個快速城鎮化區域空間沖突，導致大區域空間開發失調、資源配置失衡、政策調控失控（彭佳捷等，2012）。

2 快速城鎮化地區生態、環境、經濟單一維度的研究

2.1 生態維度的研究

生態維度的研究主要包括基于生態資產價值、生態壓力、生態承載力、生態容量等指標的生態系統健康診斷，區域生態風險測度，區域景觀變化與景觀安全格局，區域生態安全監測與預警，區域生態管理等。快速城鎮化地區生態系統健康診斷上，李雙江等（2012）選取活力、組織力、恢復力、生態系統服務功能和人群健康狀況構建城市生態系統健康評價指標體系，運用模糊數學評價方法對2005—2009年石家莊城市生態系統健康狀況進行了評價。荀斌等（2012）利用生物免疫學原理構建了包括自然支撐力、獲得性支撐力的城市生態系統支撐力模型和壓力模型，分析了城市生態系統承載力-壓力響應關系，以深圳為例對快速城鎮化地區生態承載力進行定量化評價。陳明輝等（2012）運用生態資產價值評估理論對快速城鎮化地區東莞市進行生態資產價值評估及動態變化分析。區域生態風險測度上，張浩等（2006）構建了生態壓力比值REP、相對剩余生態容量值RREC及相對生態風險度指數 RERI，對珠江三角洲快速城鎮化典型城市佛山市進行了生態風險度評價。李景剛等（2008）建立了外部壓力、景觀暴露性、景觀穩定性等多因素景觀空間生態風險評價模型，以北京地區為例，對1991—2004年城市快速擴展過程中的自然/半自然景觀的空間生態風險水平進行了評估。區域生態安全評價方面，孫翔等（2008）以壓力-狀態-響應PSR為框架構建廈門港灣快速城鎮化地區景觀生態安全評價指標體系，研究了快速城鎮化影響下景觀生態安全變化規律。龔建周等（2008）以GIS為研究的數字平臺，以TM影像為基本數據源，構建源于遙感數據源的區域生態安全評價指標體系，選用空間模糊綜合評價模型對快速城鎮化地區中心城市——廣州城市生態安全進行空間模糊綜合評價的案例分析。陳菁和謝曉玲（2010）利用漏斗模型即壓力-支撐-響應模式，通過主成分分析法計算壓力度、支撐度、響應度指數，對快速城鎮化地區海峽西岸的生態安全度進行評價。

2.2 環境維度的研究

環境維度主要集中在環境污染、環境安全層面，宋娟等（2012）利用氣象觀測和經濟統計數據，研究了江蘇快速城鎮化進程中霧霾時空分布和城鎮化對年霧霾日的影響。江學頂等（2006）以珠江三角洲快速城鎮化區域為對象，模擬地表溫度狀況和城市熱島的環境效應。劉建芬等研究了快速城鎮化地區洪澇災害風險的孕災環境、致災因子和承災體，提出了快速城鎮化地區防洪減災的對策。周軍芳等（2012）根據珠江三角洲珠海、中山、東莞、廣州、深圳5個城市氣象站1973—2008年常規氣象資料，利用滑動平均和Mann-Kendall非參數統計檢驗法研究了珠江三角洲快速城鎮化不同經濟發展時期(經濟發展初期、經濟快速發展期、經濟發展穩定期)對城市溫度、風速、風向的影響。蔣洪強等（2012）通過建立模型測算了1996—2009年城鎮化增長引起的污染物產排放變化量，分析了我國快速城鎮化地區的邊際環境污染效應。

此外，廣義的環境包括資源。環境的破壞意味著資源的流失。針對快速城鎮化地區土地資源的利用及管理研究較多。土地資源利用研究包括土地利用狀況，土地利用/覆被變化，土地利用影響因素和動力，土地資源利用對生態、環境的沖突等方面。土地利用總體狀況上，葉浩等（2008）提出土地綜合質量的概念，從自然資源稟賦、利用效益、生態環境和社會公平4個方面對快速城鎮化地區蘇州市用地進行了評價。土地利用/覆被變化模式、趨勢、結構研究上，熊劍平等（2006）分析了快速城鎮化城郊用地結構性沖突與矛盾，建立了用地結構適宜性評價模型。鄧勁松等（2008）選取杭州市作為我國高速城鎮化地區的代表，研究 1996—2006年間耕地、園地、林地、水體、城市用地等變化。土地利用影響因素及動力方面，毛蔣興等（2009）引入數字地形模型、格網、緩沖區和空間疊加等GIS分析技術以及因子分析、典型相關分析和多元回歸分析等定量分析方法，闡釋了快速城鎮化地區深圳各類型土地變化的主要影響因素，揭示了自然和人文影響因子對土地利用變化的影響作用大小和方向。潮洛濛等（2010）以呼和浩特市為例，研究西部快速城鎮化地區近 20年土地利用變化及驅動因素。土地資源利用對生態、環境的沖突方面，袁建新等（2011）以珠三角的佛山為例，研究1988—2003年快速城鎮化土地利用巨大轉變及其對洪災風險的影響。

2.3 經濟維度的研究

經濟維度關注快速城鎮化地區農民市民化過程中的就業問題、收入變化、土地財政、地方財政效率與政府行為及規制等。就業問題上，在調研的基礎上針對不同快速城鎮化地區農民的就業狀況、制約其就業轉型的因素進行分析，指出快速城鎮化地區就業限制和就業創造并存，從產業結構、社會組織、放松管制、制度變遷等層面提出釋放就業機會的建議（李英東和趙佳，2012）。收入增長方面，基于不同的研究對象和方法，得出不同的結論，馬林靖和周立群（2012）采用相關分析、貢獻率法等描述統計方法的研究結果表明，時間序列數據上城鎮化對農民增收的作用不顯著，但地區截面數據則明確揭示了快速城鎮化地區農民收入明顯增加。但也有學者研究得出不同的結論，認為快速城鎮化地區農民收入低速增長，并進一步分析了其低速增長的原因（尚啟君，2006）。財政效率方面，丁圣榮（2010）以蘇南 6市為實證對象，對地方財政收支狀況和公共財政效率進行研究，探索快速城鎮化地區公共財政對城市持續發展的作用力，發現快速城鎮化地區財政生產建設性特點逐步淡化，財政公共服務支出剛性和福利性支出增加。土地要素與土地財政方面，中國社科院中國經濟增長前沿課題組（2011）研究指出，快速城鎮化階段，土地要素成就了政府的“土地財政”，擴張了基礎設施，推動了土地城市化和區域經濟增長，同時增加了宏觀風險，提高了房地產價格，阻礙了人口城市化。當前，在土地城市化不帶來“規模收益遞增”，且政府財政收支結構和籌資方式不變的情況下，城市可持續發展將面臨挑戰。

3 快速城鎮化地區生態、環境、經濟多維度耦合關聯與協同發展研究

3.1 耦合關聯研究

要素間耦合關聯性研究包括，城鎮化過程與土地利用耦合關聯上，孟憲磊等（2010）以長三角城市群中迅速崛起的中小城市——浙江省慈溪市為例，利用Landsat-TM/ETM和中巴資源衛星(CBERS)影像分析了慈溪 1997—2007年城市化進程與土地利用變化的關系。城鎮化過程與生態質量退降，趙軍和曾輝（2006）以深圳市南山區為例進行了快速城鎮化地區生態質量退降的自組織臨界性研究，揭示了城鎮化與生態質量退降的響應關系。土地利用與生態系統服務價值耦合關聯上，楊志榮等（2008）采用土地利用生態位模型、土地利用程度綜合指數模型和生態服務價值評價方法，研究了快速城鎮化地區浙江省生態系統與土地利用變化的響應。土地利用與水循環耦合關聯上，鄭璟等（2009）認為快速城鎮化進程中的土地利用變化影響區域水循環機理，導致降雨-徑流與河道發生改變，選擇經歷了典型快速城鎮化過程的深圳市布吉河流域為研究區，應用SWAT（Soil water assessment tool）模型對土地利用變化影響流域水文過程進行模擬研究。楊沛等（2010）探討深圳市 1988—2006年不同城市化階段城市生態需水與土地利用之間的關系。景觀格局與環境要素耦合關聯上，黃木易（2008）研究了快速城鎮化地區景觀格局變異對水質、大氣環境、城市熱環境效應的互動機制。

系統間耦合研究，生態系統與經濟系統間，王振波、方創琳等（2011）選取生態系統服務價值ESV和單位面積GDP，建立了生態經濟系統協調度EEH模型，揭示了 1991年以來長三角快速城鎮化地區經濟發展與生態環境系統的關系及演變特征。環境系統與經濟系統，鄔彬（2010）建立指標體系和動態協調發展度模型，以深圳為例，分析了快速城鎮化地區人居環境與經濟協調發展度。

3.2 協同發展研究

要素協同發展研究上，谷榮（2007）指出制度、政策作為快速城鎮化地區的內生變量，與土地、資本、勞動力等經濟要素協同發揮作用；快速城鎮化地區的發展由市場機制下自組織過程與制度、政策力的他組織過程耦合推動。系統協同研究上，王如松和歐陽志云（2012）指出快速城鎮化地區是經濟、社會、生態環境子系統耦合成的巨系統，其發展的關鍵是子系統間的協同。區域協同研究上，祁豫瑋和顧朝林（2011）指出快速城鎮化地區應與周邊區域分工協作、強化空間管制、共同完善產業體系、優化發展的軟、硬環境。模式協同上，針對區內城市病、亞健康狀態和區際間的剝奪現象，基于人的發展、城鄉互動，建立資源環境約束指標，超越“A模式”和“B模式”，走中國特色的城鎮化C模式（仇保興，2009）。路徑協同上，提出了控制城市無序蔓延的邊界控制、精明增長、新城市主義、保護生態碳匯空間的低碳城市、推行公共交通優先的TOD模式、確保生態安全格局的綠色建筑等生態-環境-經濟協同路徑，走健康、適度適速、和諧、安全的城鎮化道路(Cohen, 2006)。

4 研究不足及努力方向

綜上所述，快速城鎮化地區生態、環境、經濟研究領域涉及區內效應、區際關系等多種生態、環境、經濟問題。研究區域涉及珠三角、長三角等經濟發達區、及其城鎮化水平較高的省份，大城市邊緣區的典型縣鎮，中小城市及其城鄉結合部。研究方法主要通過指標選取、因子分析、典型相關分析、回歸分析、數學模型方法與RS、GIS、GPS等現代信息技術、數據庫技術相結合進行評價、分析、預測。

存在的不足：第一，針對快速城鎮化地區生態安全、土地利用等單一維度分析較多，城市土地擴張與生態安全、城市經濟與環境污染等兩維度研究次之，多維度、系統性、多學科融合的整體研究缺乏；第二，快速城鎮化地區生態、環境、經濟系統功能結構、組成要素分析較多，對其耦合協同內在機理透析較少，將耦合協同作為快速城鎮化地區發展模式，源頭上尋求持續發展路徑的研究則更加少見；第三，實證研究對象多集中在經濟發達、城市化水平相對較高的珠三角、長三角、京津冀地區及其工業化、城市化水平較高的省份及其區、縣，多是對完成快速城鎮化地區的狀態分析和問題驗證，而對正處于加速城鎮化過程中的廣大中西部區域重視不夠，缺乏對其快速城鎮化過程的研究與指導。

努力方向主要有：第一，應針對微觀、中觀、宏觀不同區域層次界定和研究快速城鎮化地區。宏觀層面的快速城鎮化地區可以借鑒Northam基于一國城鎮化軌跡快速發展期的界定，將城鎮化率處于30%~70%的國家界定為快速城鎮化地區。中觀層面的快速城鎮化地區指有一定經濟基礎，發展潛力巨大，人口集聚度高，城鎮體系初步形成，有較強的輻射帶動作用，能夠快速發展成為新的大城市群或區域性城市群的地區。微觀層面的快速城鎮化地區至少包括活躍的大城市邊緣區、中小城市及小城鎮城鄉結合部等內源激發型快速城鎮化區域，高速鐵路、高速公路、水利工程等大型建設項目帶動下的，撤縣設區、撤鎮設市等行政區劃調整導致的被動推進型快速城鎮化區域。

第二，研究重點由單純注重東部地區狀態分析和問題驗證，轉向東部地區經驗借鑒和中西部地區過程監督、指導并重。一方面對于已完成或基本完成快速城鎮化的珠三角、長三角、京津冀地區進行經驗分析和借鑒；另一方面對正處于快速城鎮化過程中的中西部中原城市群、關中-天水城市群、武漢城市圈、長株潭城市群、成渝城市群等區域城鎮體系進行過程研究、監督和指導。針對中西部地區這一城鎮化進程中的后發區、當前城鎮化發展速度最快地區的生態、環境、經濟問題，尋求新的發展模式，為我國城鎮化的平穩、快速推進，城市生態文明的實現探索路徑。

第三，研究視角上綜合運用經濟學、系統學、地理學等多科學知識和方法；引入復雜系統理論、協同學、耗散結構理論中耦合、協同、熵、序參量的概念，分析區域生態、環境、經濟問題，運用自組織、他組織、自演化動力機制進行子系統特征辨識、功能分析、演化方向與趨勢判斷。

第四，研究主要內容從快速城鎮化地區生態、環境、經濟系統構成論走向生成論。可從靜態和動態兩個角度進行分析，靜態分析耦合實現過程，細化快速城鎮化地區生態、環境、經濟耦元及多個子系統間的耦合關系、耦合效應、耦合原則、耦合介質、耦合模式、耦合目標，形成快速城鎮化地區多元耦合機理的系統知識體系。動態演化上運用協同學、耗散結構理論刻畫生態-環境-經濟耦合巨系統的演化趨勢和方向。

第五，研究方法上借鑒一般性區域生態-環境-經濟耦合模式和耦合協同量化測度方法，耦合模式可借鑒農業系統中的時間耦合和空間耦合，生態系統間的水平耦合和垂直耦合；生態經濟系統的自然耦合和能動耦合，適應型耦合、改造型耦合和控制型耦合；經濟-生態-環境復合系統間的結構耦合、功能耦合、目標耦合；不同主體間的情感型耦合與任務型耦合等不同的分類法。方法上可采用壓力-狀態-響應 PSR模型，協整檢驗、因果檢驗、ECM等計量模型，變異系數、協調系數、彈性系數等變異程度模型，模糊數學中隸屬度、貼近度、相對海明距離及灰色系統靜態、動態協調度模型，復合、三階段DEA模型，系統動力學及系統仿真模型，結構方程模型，博弈論模型等分析測度耦合協同關系。

第六，注重理論研究和實踐的對接，實踐層面關注快速城鎮化地區生態、環境、產業政策的協同，農戶、企業、政府、社會組織主體協同，人口、科技、制度、政策等要素協同，土地、規劃、建設等管理部門的溝通協調。基于生態-環境-經濟的耦合協同發展理念，實現快速城鎮化地區城市優先向城鄉協調、高耗能向低耗能、數量增長向質量提升、高環境沖擊向低環境沖擊、放任機動化向集約式機動化的實踐轉型。

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